Funciones características de un material no óhmico

Sabemos que las leyes de Ohm son leyes experimentales. La primera ley de Ohm para materiales óhmicos sigue una progresión lineal aproximada del tipo:

Δ V I = R

  1. ¿Cuáles son las funciones de tipo
    Δ V ( I ) = F ( I )
    ¿ Cuáles son las características de los materiales no óhmicos ?
  2. ¿Existen funciones conocidas para materiales no óhmicos y cómo se escriben?

En otras palabras, para el tungsteno, ¿existe una expresión analítica que pueda estudiar o necesite hacer un experimento en el laboratorio y trazar la curva característica que mejor se aproxime a los puntos experimentales: polinomial , exponencial , logarítmica ? … ?

Por ejemplo agrego esta imagen:

ingrese la descripción de la imagen aquí

donde la palabra "pendenza=pendiente". Es fácil que tengo una función. Δ V ( I ) = R I , o rectas que cruzan el origen de los ejes. En buena aproximación, los materiales óhmicos son líneas rectas a través del origen de los ejes.

si tengo esta foto

ingrese la descripción de la imagen aquí

dispositivo semiconductor donde la curva no es lineal, ¿cómo encuentro la ecuación asociada con él?

Respuestas (1)

Por lo general, en un sistema no óhmico, la relación corriente-voltaje no solo depende del material, sino también de la geometría.

Por ejemplo, un filamento de luz incandescente no es óhmico porque a medida que se calienta, su resistencia aumenta, lo que limita la corriente. Pero el cambio de temperatura en función de la corriente no solo depende del material del filamento, sino también de su diámetro, su longitud, las masas térmicas de los objetos en los que está montado en cada extremo, la densidad del gas a su alrededor, etc. .

Como otro ejemplo, el diodo semiconductor de unión PN no es óhmico porque tiene (para simplificar mucho las cosas) una conductancia muy alta en una dirección pero casi ninguna conductancia en la otra dirección. Pero los detalles de la curva IV (por ejemplo, cuánta corriente de fuga se ve en la dirección inversa, o exactamente cuánto voltaje directo se requiere para alcanzar la región de alta conductancia) dependen de las concentraciones de dopaje de los dos lados (y cómo esas concentraciones varían con la posición cerca de la unión), el área transversal de la unión, la temperatura de funcionamiento, etc.

He entendido tu muy buena respuesta. +1. Por lo tanto, ¿no puedo encontrar una ecuación característica típica de un material no óhmico? ¿O hay uno fácil de estudiar? Ahora edito mi pregunta y pongo dos gráficos.
@Sebastiano, para la unión PN de semiconductores, el modelo habitual es la ecuación del diodo de Shockley .
Pensé en una función fácil. :-) Por lo tanto, no hay una función simple que pueda dibujar con una herramienta en línea. Siempre gracias.
@Sebastiano, debería poder obtener un dibujo de esa función de Wolfram Alpha, por ejemplo.
Si claro, pero antes debo entender I = I S ( mi V D norte V T − 1 ) cuales son las constantes y las variables. ¿Puede poner en su respuesta un ejemplo numérico, por favor? Gracias.
Debería estar explicado en el artículo de WIkipedia. I y V D son las variables del circuito. mi es la base del logaritmo natural. Todo lo demás es un parámetro que describe el dispositivo.
¿Es posible una función? I ( X ) = 0.01 ( mi X 2 − 1 ) de este tipo? norte es el factor de idealidad, se iguala a 1.
@Sebastiano, todo depende de la geometría de su dispositivo, los materiales utilizados, etc. Para el silicio, los valores típicos son I s < 10 − 9 , 0.5 ≤ norte ≤ 2 , V T ≈ 0.026   V .
Aprobado.... y muchas gracias también en otros sentidos.
Puedes extraer I s de la corriente límite cuando V es muy fuertemente negativa. El norte V T El término es un poco más complicado ... probablemente pueda ignorar el "-1" y trazar en escala logarítmica y obtenerlo de la pendiente.
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